機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(作業(yè)范例)

1、武漢理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告專業(yè)班級(jí)： 課題名稱：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓錐齒輪減速器姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成日期：一 、電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)1電動(dòng)機(jī)類型選擇按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉（自扇）冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2選擇電動(dòng)機(jī)容量(1)計(jì)算工作機(jī)所需功率PwPw = = 4000×1.2/1000×0.98 Kw 11Kw其中，帶式輸送機(jī)的效率:w=0.98(查機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P131附表10-1)。(2)計(jì)算電動(dòng)機(jī)輸出功率P0按機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P131附表10-1查得V帶傳動(dòng)效率b = 0.96，一對(duì)滾動(dòng)球軸承

2、效率r = 0.99，一對(duì)圓錐齒輪傳動(dòng)效率g = 0.97，聯(lián)軸器效率c = 0.98。 （其中，為電動(dòng)機(jī)至滾筒主動(dòng)軸傳動(dòng)裝置的總效率，包括V帶傳動(dòng)、一對(duì)圓錐齒輪傳動(dòng)、兩對(duì)滾動(dòng)球軸承及聯(lián)軸器等的效率）。傳動(dòng)裝置總效率為： =br2gc = 0.95×0.992×0.97×0.98 = 0.894，電動(dòng)機(jī)所需功率為：P0 = = 4.90/0.894 Kw 5.48 Kw。 根據(jù)P0 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm，使Pm = (11.3) P0 = 5.48 7.124 Kw。為降低電動(dòng)機(jī)重量和成本，由機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P212附表10-112查得電動(dòng)機(jī)的額

3、定功率為Pm = 5.5 Kw。 (3)確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速nw，即輸送機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速：nw = = 60×1.2×1000/3.14×400 r/min 57.30 r/min根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P12表3-3確定傳動(dòng)比的范圍，取V帶傳動(dòng)比ib = 24, 單級(jí)圓錐齒輪的傳動(dòng)比ig = 23，則傳動(dòng)比范圍比 i = (2×2)（4×3) = 412。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為：n = inw = (412)×57.30 r/min = 230688 r/min ，符合這一同步轉(zhuǎn)速范圍的有750 r/min一種。根據(jù)同

4、步轉(zhuǎn)速查機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) P212附表10-11確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y160M28，其滿載轉(zhuǎn)速n m = 970 r/min。此外，電動(dòng)機(jī)的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可查表得出。3計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比(1)總傳動(dòng)比i = 720/57.30 r/min = 12.57 r/min(2)分配各級(jí)傳動(dòng)比 為使帶傳動(dòng)的尺寸不至過(guò)大，滿足ib<ig ，可取 ib = 3,則齒輪的傳動(dòng)比：ig = i/ib = 12.57/3 = 4.19 4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各軸的轉(zhuǎn)速n = nm / ib = 720/3 r/min = 240 r/minn = n/i

5、g = 240/4.19 r/min = 57.30 r/minn w = n = 57.30 r/min(2)各軸的功率P = Pmb = 5.5×0.96 Kw = 5.28 Kw P= Prg = 5.28×0.99×0.97 Kw = 5.07 KwPW= Prc = 5.07×0.99×0.98 Kw = 13.28 Kw(3)各軸的轉(zhuǎn)矩各軸的轉(zhuǎn)矩T0 = 9550 = 9550×5.5/720 N·m 73 N·mT1 = 9550 = 9550×5.28/240 N·m 210.1

6、 N·mT2 = = 9550×5.07/57.3 N·m 845 N·mTw = 9550 Pw/ nw = 9550×4.92/57.3 N·m 820 N·m(4)將計(jì)算的結(jié)果填入下表參數(shù)軸名稱電動(dòng)機(jī)軸軸軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n（r/min）72024057.357.3功率P（kw）5.55.285.074.92轉(zhuǎn)矩T（N·m）73210.1845820傳動(dòng)比 i34.191效率 0.960.960.975電動(dòng)機(jī)的草圖型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速Y160M2-85.5 KW720 r/min2.02.0二、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)任

7、務(wù)書條件要求，此減速器工作場(chǎng)合對(duì)傳動(dòng)比要求不嚴(yán)格但又要求傳動(dòng)平穩(wěn)，因此適用具有彈性的饒性帶來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。V帶傳動(dòng)時(shí)當(dāng)量摩擦系數(shù)大，能傳遞較大的功率且結(jié)構(gòu)緊湊；故此處選擇V型槽帶輪。 帶輪材料常采用鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等，當(dāng)帶的速度 v25 m/s時(shí)，可采用HT150；當(dāng)帶速 v=2530 m/s時(shí)，可采用HT200；當(dāng) v35 m/s時(shí)，則用鑄鋼或鍛鋼（或用鋼板沖壓后焊接而成），傳遞功率較小時(shí)，可用鑄鋁或工程塑料等材料。 帶輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是，在保證代傳動(dòng)不產(chǎn)生打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度，帶輪的質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)公益性好，無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布要均勻等。1. 確定計(jì)算功率PC =

8、KAP = 1.2×5.5 = 6.6 Kw查機(jī)械基礎(chǔ)P226頁(yè) 表9-7知：KA=1.22. 確定V帶型號(hào)按照任務(wù)書要求，選擇普通V帶。根據(jù)PC = 6.6 Kw及n1 = 720 r/min，查機(jī)械基礎(chǔ) P227頁(yè) 圖9-8確定選用B型普通V帶。3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑(1)確定帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)P228頁(yè) 表9-8取標(biāo)準(zhǔn)值確定：dd1 = 140mm。(2)計(jì)算大帶輪直徑dd2 = i dd1（1-）=（720/240）×140×（1-0.02）mm = 411.6mm根據(jù)GB/T 13575.1-9規(guī)定，選取dd2 = 410mm。4. 驗(yàn)算帶速v=

9、= 3.14×140×720/60×1000m/s = 5.28 m/s由于5m/sv25m/s,帶速合適。5. 確定帶長(zhǎng)及中心距(1)初取中心距a 0 = 500 mm根據(jù)知：385a 01100.(2)確定帶長(zhǎng)Ld：根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算帶長(zhǎng)得 = 1900.39 mm根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)P226表9-6取相近的標(biāo)準(zhǔn)值Ld，Ld = 2000 mm(3)確定中心距= 500+(2000-1900.39)/2 mm = 549.81mm，取a= 550 mm；a min = a - 0.015Ld = 550 - 0.015×2000 mm = 520mm；a ma

10、x = a + 0.03Ld = 550 + 0.03×2000 mm = 610mm.6. 驗(yàn)算小帶輪包角： = 151.9°120°，符合要求。7. 確定V帶根數(shù)Z根據(jù)dd1 = 140mm及n1 = 720r/min，查機(jī)械基礎(chǔ)P224表9-3得:P0 = 1.75Kw，根據(jù)帶型和i查機(jī)械基礎(chǔ)P224表9-4得：P0 = 0.23Kw，查機(jī)械基礎(chǔ)P225表9-5得：K = 0.93，查機(jī)械基礎(chǔ)P226表9-6得：Kl = 0.98,Z = Pc /P0 = 3.66, 取Z=4.8. 確定V帶初拉力F0查機(jī)械基礎(chǔ)P219表9-1得:q = 0.17/m,則F

11、0 = 500 N = 268.6 N9. 作用在軸上的力FQ FQ = 2ZF0sin= 2×4×268.6×sin151.9/2 N = 2084.5 N10.帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸及草圖B型V帶：節(jié)寬bp /mm:14.0 ； 頂寬b/mm:17.0；高度h/mm:11.0； 楔角:40°；截面面積A/ mm2 :138； 每米帶長(zhǎng)質(zhì)量q/（ kg·m-1 ）:0.17。V帶輪：基準(zhǔn)寬度bp/mm:14.0； 基準(zhǔn)線至槽頂高度hamin:3.5；槽頂寬b/mm:17.2； 基準(zhǔn)線至槽底深度hfmin:10.8；槽間距e/mm:19±0.

12、4； 第一槽對(duì)稱線至端面距離f/mm: 12.5；最小輪緣厚度/mm:7.5；輪緣寬度B/mm: B =(Z-1)e+2f(Z為齒模數(shù)) = 82mm。三減速器齒輪設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書齒輪傳動(dòng)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪（或齒條）和機(jī)架組成，通過(guò)齒輪的嚙合將主動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩傳遞給從動(dòng)軸，使其獲得預(yù)期的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。錐齒輪的傳動(dòng)比恒定，結(jié)構(gòu)緊湊且效率高，工作可靠且壽命長(zhǎng)。鑒于齒輪的以上優(yōu)點(diǎn)因此選用齒輪傳動(dòng)，即圓錐齒輪是兩相交軸傳動(dòng)。所以齒輪傳動(dòng)在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用廣泛。齒輪材料要求齒面硬，齒芯也要有韌性，具有足夠的強(qiáng)度以及具有良好的加工工藝及熱處理性，當(dāng)齒輪的尺寸較大（da400 mm600 mm）或結(jié)構(gòu)復(fù)雜不容易鍛

13、造以及一些低速運(yùn)載的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)時(shí)，才有鑄鋼；高速小功率、精度要求不高或需要低噪音的特殊齒輪傳動(dòng)中，也常采用非金屬材料。材料：小齒輪 40Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火處理 齒面平均硬度HB1 =4855；大齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 齒面平均硬度HB2 =217255。1. 材料選擇及熱處理由于結(jié)構(gòu)要求緊湊，故采用硬齒齒輪傳動(dòng)。查機(jī)械基礎(chǔ)P181表6-3，選擇小齒輪材料為40cr,調(diào)質(zhì)后淬火處理，齒面平均硬度HB=53HRC；大齒輪選用45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面平均硬度HB=250HRC。2. 參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算(1)齒數(shù)比取小齒輪齒數(shù)Z1 = 20，則大齒輪齒數(shù)Z2 = 20×4.19 = 84

14、，實(shí)際齒數(shù)比 = Z2/Z1 = 4.2，與要求相差不大，可用。(2)齒寬系數(shù)兩輪為硬齒面非對(duì)稱布置，R = b/R = 0.284。一般取: 取R = 0.250.30，齒寬b R/3（查機(jī)械基礎(chǔ)P195表7-2）。(3)載荷系數(shù)由于載荷較平穩(wěn)，且采用硬齒面齒輪，應(yīng)取最大值，故查機(jī)械基礎(chǔ)P183表6-5，取K=1.2。3確定許用應(yīng)力小齒輪查機(jī)械基礎(chǔ)P181表6-3，取H1=1080MPa, bb1=510MPa, 由于承受單向載荷，故 bb1=510MPa不變；大齒輪查機(jī)械基礎(chǔ)P181表6-3，用插值法得H2=522MPa, bb2=304MPa,因受單向載荷，故bb2=304MPa不變。4

15、選擇精度運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，速度不高，故選擇9級(jí)精度。5. 根據(jù)齒輪強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)(1)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度，按機(jī)械基礎(chǔ)P197公式（7-7）確定尺寸d：d ZHZE/H ·4KT1/0.85R(1-0.5R) 2= 104.05 mm式中R =0.28，按機(jī)械基礎(chǔ)P183表6-5選載荷系數(shù)K=1.2，轉(zhuǎn)矩T1=9.55×106 P1/N1 = 9.55×106 5.28/240 N·mm=2.1×105N·mm。查機(jī)械基礎(chǔ)P181表6-3H1=1080MPa ，H2=522MPa,鋼制齒輪配合：Z E = 189.

16、8  N/ mm2。 計(jì)算圓周速度v：v = = 3.14×104.05×240/60×1000 = 1.31m/s(2)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，按機(jī)械基礎(chǔ)P197公式（7-9），確定模數(shù)m：m n = 3.54 式中R =0.28, =4.2, k=1.2，YFS為齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)Zv = Z/cos,查機(jī)械基礎(chǔ)P185表6-7，得： YF1 = YFS1 = 4.344, YF2 = YFS2 = 4.06； f1=bb1=510MPa,f2=bb2=304MPa，因?yàn)?= 0.00852， = 0.01336,，

17、故將代入計(jì)算。根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)P185表7-1，錐齒大端標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m = 3.75mm。6計(jì)算齒輪幾何尺寸(1)齒數(shù)比: = Z2/Z1 = 84/20 = 4.2(2)分度圓錐角： 1 = arctan Z1/Z2 = 20/84 =13。2332”2 = arctan Z2/Z1 = 84/20 =76。3627”(3)分度圓直徑：d1 = m Z1 = 3.75×20 = 75 mmd2 = m Z2 = 3.75×84 = 315 mm(4)齒頂圓直徑：da1 = d1 + 2hacos1 = 82.30 mmda2 = d2 + 2hacos2 = 316.74 mm(

18、齒頂高h(yuǎn)a* =1,頂隙系數(shù)c* =0.2, hf =(ha* + c*)m=1.2m=4.5mm,ha = ha* m =3.75mm) (5)齒頂圓直徑: df1 = d1 - 2hacos1 = 66.25 mmdf2 = d2 - 2hacos2 = 312.92 mm(6)錐頂距： R=m/2 (Z12+Z22) = 161.90 mm(7)齒寬系數(shù)： R = b/R = 0.28(8)平均模數(shù)： m m = m(1-0.5R) = 3.22 mm(9)當(dāng)量齒數(shù)： Zv1= Z1 /cos1 = 20.56Zv2= Z2/cos2 = 362.66(10)小錐齒齒輪傳遞的扭矩：T1

19、= 9550P1/N1 = 210.1 N·m7. 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度按機(jī)械基礎(chǔ)P127公式（7-6）校核公式： H = ZHZE4KT1/0.85R(1-0.5R) 2 d13 = 853.03Mpa H 式中, Z H = 2.5,Z E = 189.8  N/ mm2, R =0.28, = 4.2, T1 = 2.10×105N·mm因電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，查機(jī)械基礎(chǔ)P183表6-5，取K=1.28. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按機(jī)械基礎(chǔ)P197公式（7-8）校核公式：bb= 4KT1YFS/0.85R(1-0.5R) 2 m3z12(1+

20、2) = 273.15bb式中，R = 0.28, k = 1.2, YFS = 4.344, m = 3.75,= 4.2,故符合要求。結(jié)論：經(jīng)校核可知，這對(duì)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面疲勞強(qiáng)度足夠。四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： T= T/WT9550000(部分參數(shù)見(jiàn)下表)軸幾種常用材料的 T及 A0值:軸的材料Q235-A、20Q257、354540Cr、35SiMn3Cr13T1525203525453555A014912613511212610311297應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)軸截面上開(kāi)有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑d100的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增

21、大3%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大7%。對(duì)于直徑d100的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，槽時(shí)，軸徑增大5%7%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。應(yīng)當(dāng)注意，這樣求出的直徑只能作為 承受扭矩作用的軸段的最小直徑d min。綜上所述，此軸材料選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理表面硬度要求217225HBS。1按扭矩估算最小直徑(1)選擇軸的材料及熱處理，確定許用應(yīng)力選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其b = 1080MPa，HB=217 225。(2)按扭矩估算軸的最小直徑主動(dòng)軸：d1 C = 33.1mm式中C為考慮彎曲影響和材料確定的系數(shù)（查機(jī)械基礎(chǔ)P268表12-5，取C=118考慮軸上鍵槽的影響，軸徑加大

22、5%，得d1= 33.1×1.05 =34.8mm。查機(jī)械基礎(chǔ)P267取標(biāo)準(zhǔn)值d1= 40mm從動(dòng)軸：d2 C = 52.1mm同理，考慮鍵槽的影響，并選取標(biāo)準(zhǔn)值d2= 55mm2. 軸的復(fù)合強(qiáng)度校核(1)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度軸的復(fù)合強(qiáng)度校核與軸的支承點(diǎn)間的跨距有關(guān),由下表所示：尺寸項(xiàng)目主動(dòng)軸從動(dòng)軸說(shuō)明外伸端軸徑4055應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列估取安裝軸徑4560應(yīng)符合滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)系列安裝齒輪的軸頭直徑4666應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列預(yù)選軸承及其寬度B3020930212按錐齒輪受力狀態(tài)選取類型2124左起第一段，由于安裝聯(lián)軸器，因開(kāi)有鍵槽，軸徑擴(kuò)大7%并圓整，取軸徑55mm，長(zhǎng)度84mm，為了

23、便于安裝，軸端進(jìn)行2×45°倒角。左起第二段直徑取58mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求和箱體的厚度，則取第二段的長(zhǎng)度42mm。左起第三段，該段裝有滾動(dòng)軸承，選用圓錐滾子軸承， 取軸徑60mm，長(zhǎng)度為34mm。 左起第四段，對(duì)軸承起到軸肩定位作用,其直徑大于第三段軸，取74mm。根據(jù)整體布局，長(zhǎng)度取158mm。 左起第五段安裝大圓錐齒輪，根據(jù)齒輪的孔徑，此段的直徑取66mm，長(zhǎng)度取45mm。 左起第六段，為軸承安裝段，根據(jù)軸承的尺寸，取軸徑60mm。長(zhǎng)度取36mm。(2)確定軸上零件的定位和固定方式(如圖)(3)從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核首先計(jì)算齒輪列和節(jié)點(diǎn)的作用力圓

24、周力：Ft = 2T1/dm1=2×210100/64.35N = 6529.9 N = Ft2軸向力：Fa = Ft tancossin1 = 517.3N = Fa2徑向力：Fr = Ft tan/ cos1 = 2312.1N = Fr2 式中，dm1為小齒輪的平均分度圓直徑, dm1=(1-0.5R)d1 = 64.35mm。危險(xiǎn)斷面的復(fù)合強(qiáng)度校核按下列步驟進(jìn)行：A. 作從動(dòng)軸的受力簡(jiǎn)圖(圖a)B. 做軸垂直面(Z)的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力，并作彎矩圖(圖b、c)垂直面的支反力:MB = 0 Fr L2 FAZ (L1 +L2)Fa(d2/2)= 0 FAZ = RV1 = 1

25、718.5NMA = 0FBZ (L1 +L2)Fr L1Fa(d2/2)= 0 FBZ = RV2 = 593.7NC點(diǎn)稍偏左處的彎矩為:MC1 = MCZ1 = FAZ L1 = 80 N·mC點(diǎn)稍偏右處的彎矩為:MC2 = MCZ2 = FBZ L2 = 95 N·mC. 作軸水平面(Y)的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力，并作彎矩圖(圖d)水平支座反力:MB = 0Ft L2 FAy (L1 +L2) = 0 FAy = RH1 = 5052.3NMA = 0FBy(L1 +L2) Ft L1 = 0 FBy = RH2 = 1477.6NC點(diǎn)稍偏左處的彎矩為MCY1 = FA

26、Y L1 = 235 N·mC點(diǎn)稍偏右處的彎矩為MCY2 = FBY L1 = 235 N·mD. 作軸的合成彎矩(圖e)C點(diǎn)稍偏左處的合成彎矩為M1 =2cy1 = 248 N·mC點(diǎn)稍偏右處的合成彎矩為M2 =22cy2 = 153 N·mE. 作軸的扭矩圖(圖f)T1 = = 845 N·mF. 作出軸的當(dāng)量彎矩圖(圖g)該軸單向旋轉(zhuǎn)，扭矩按脈沖循環(huán)考慮根據(jù)軸的材料，查機(jī)械基礎(chǔ)P199表12-3,查得其-1b = 60MPa, 0b = 103MPa,則 = -1b / 0b = 0.583最大當(dāng)量在C點(diǎn)處，當(dāng)量彎矩：Me =2+(T)

27、2,可求出：C截面左側(cè)：Mec1 = 12 + (T) 2 = 552 N·mC截面右側(cè)：Mec2 = 22 + (T) 2 = 554 N·mC截面,只有扭矩：Me =2+(T) 2 = T = 493 N·mG按當(dāng)量彎矩計(jì)算軸的直徑(圖h)由軸的結(jié)構(gòu)尺寸及Me圖看出，該軸的危險(xiǎn)截面C處（該截面Me最大）和D處（該截面Me最小），所以分別計(jì)算C、D處直徑。計(jì)算C處直徑：dc 3MeC/0.1-1bb = 45.19mm考慮鍵槽的影響，軸徑加大5%: dC = 45.19×1.05 = 47.45mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，此處直徑為66mm,安全。計(jì)算D處直徑：d

28、d 3MeD/0.1-1bb = 43.47mm考慮鍵槽的影響，軸徑加大5%: dD = 43.47×1.05 = 45.64mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，此處直徑為56mm,安全。五、軸承的選擇及校核主動(dòng)軸30209軸承兩對(duì)，從動(dòng)軸30212軸承兩對(duì)。根據(jù)要求對(duì)從動(dòng)軸上的軸承進(jìn)行強(qiáng)度校核。1. 從動(dòng)軸軸承查相關(guān)手冊(cè)，30212軸承的判斷系數(shù)e=0.4，當(dāng)e時(shí)，Pr=Fr；當(dāng)e時(shí)，Pr=0.4Fr+YFa ,Y=1.7。軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=102KN，由于減速器為兩班制工作，預(yù)期使用3年,其壽命:Lh = 8×3×300h=7200h(每年按300工作日計(jì)算)。(1)繪制軸

29、承計(jì)算簡(jiǎn)圖(2)徑向力計(jì)算左軸承：FrA= Fr1 = 5337N右軸承：FrB= Fr2 = 1592N(3)軸向力計(jì)算預(yù)選軸承為30212。兩軸承在徑向載荷作用下，自身產(chǎn)生的附加軸向反力為：SA = eFr1= 0.7×5337N = 3735.9NSB = eFr2= 0.7×1592N = 1114.4N則軸向力分別為： FaA = SA = 3735.9N FaB = SA = 1114.4N(4)判斷放松、壓緊端FaA+Fa = 3735.9+517.3=4253.2NFaB故，軸承2壓緊，軸承1放松。則 Fa1 = FaA = 807.60N , Fa2 =

30、FAB = 1114.4N(5)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷左軸承： = 3735.9/5337 = 0.7e,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P164表10-38查得e=0.4,Y=1.5，則e，故當(dāng)量動(dòng)載荷為：PrA=0.4FrA+YFaA = 0.4×5337 + 1.5×3735.9 N = 7738.7N右軸承： = 1114.4/1592 = 0.7e, 故當(dāng)量動(dòng)載荷為：PrB=0.4FrB + YFrB = 0.4×1592 + 1.5×1114.4 N = 2308.4N因PrAPrB，故按左軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算壽命，即取P=PrA=7738.7N,

31、(6)軸承壽命校核計(jì)算Lh = = (106/60×57.3)(102000/7738.7) = 1573294h7200h故，所選軸承符合要求。2. 主動(dòng)軸軸承主動(dòng)軸軸承的選擇計(jì)算方法與從動(dòng)軸軸承的選擇計(jì)算方法相同，故省略。六、鍵的選擇及校核1. 從動(dòng)軸鍵的選擇及校核(1)外伸端根據(jù)軸徑d = 55mm ,考慮鍵在軸端安裝，故選鍵GBT 1096鍵16×10×78。根據(jù)材料為鋼，載荷平穩(wěn)（輕微沖擊），查機(jī)械基礎(chǔ)P245表11-2, p= 110MPa, 查機(jī)械基礎(chǔ)P245公式（11-1），擠壓強(qiáng)度為：p =4×845×100055×

32、10×（80-10）= 87.8MPa p = 110MPa式中A型鍵：l= L-b= 68mm,故該鍵滿足強(qiáng)度要求。(2)與齒輪聯(lián)接的鍵根據(jù)軸徑d= 66mm ,考慮鍵在軸端安裝，故選鍵GBTB 1096鍵20×12×42。擠壓強(qiáng)度為：p = = 4×820×100066×12×42= 98.6MPa p = 110MPa式中A型鍵：l= L= 43mm，故該鍵滿足強(qiáng)度要求。2主動(dòng)軸鍵的選擇及校核主動(dòng)軸鍵的選擇及校核方法與從動(dòng)軸鍵的選擇及校核方法相同，故省略。七、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca = KA T根據(jù)工作情況，查表得KA = 1.5，則Tca = KA T= 1.5×820N·m= 1230N·m根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P174表10-48考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器LX4聯(lián)軸器GB/T 5014-2003。其主要參數(shù)如下：公稱轉(zhuǎn)矩：2500 N·m 軸孔直徑：55mm質(zhì)量：22Kg 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：0.109Kg/m2八、減速器附件的選擇1. 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)